スーパーコンピューターについて考えるとき、私たちは通常、1 秒間に数十億回の計算を実行する無限のプロセッサーの列を想像します。しかし、 スピードと同じくらい重要なもう一つの敵、それは熱です。 すべてのコンピューティング操作では熱エネルギーが生成され、数十万のプロセッサが同時に動作する場合、プロセッサを安全な温度に保つと、 計算自体とほぼ同じ量の電力を消費します。
だからこそ、 NASAの最新の追加事項 パワーだけでなく効率性も優れています。宇宙機関はアテナを発表しました。新しいスーパーコンピューターは、科学者やエンジニアが利用できるコンピューティング能力を 2 倍にし、それを収容する建物の電力消費量を最大 91% 削減できるシステムです。 従来のデータセンターと比較して冷却を目的としています。これは新しい哲学を反映した進歩です。スーパーコンピューティングの将来は、もはやより多くの計算を実行することではなく、はるかに少ないエネルギー消費で計算を実行することです。
Athena はカリフォルニアのエイムズ研究センターに設置されており、NASA がこれまでに使用した中で最も強力なシステムです。 最新世代の AMD EPYC プロセッサを搭載した 1,024 ノードには、最大 262,144 個の CPU コアが追加されます、20 ペタフロップスに近いパワー、つまり 1 秒あたり約 20,000 億回の数学的演算に達することができます。 これらの数字は印象的ですが、本当に重要なのは、この追加容量によって何が可能になるかであると当局は主張しています。何十年もの間、新しい航空機や宇宙船の開発は、プロトタイプの設計、構築、テスト、エラーの修正という比較的ゆっくりとしたプロセスを経てきました。今日、その順序は変わりつつあります。
Athena を使用すると、エンジニアは単一の部品を製造する前に、より詳細なシミュレーションを実行できるようになります。 超音速翼の周りで空気がどのように循環するかの研究から、大気圏突入時の熱シールドの挙動の計算まで ロケット エンジンの動作の分析など、多くの質問は仮想世界で最初に答えることができます。 各シミュレーションにより、不必要なプロトタイプの作成が回避され、はるかに短い時間で何千もの異なる設計を検討できるようになります。 NASA によると、この機能は将来の月探査ミッション、火星への旅行、より効率的な新しい航空機、および数多くの科学プロジェクトにとって鍵となるでしょう。
それに加えて熱管理も追加する必要があります。最新のスーパーコンピューターは、多くのオフィスビルよりも多くの熱を放散できます。 非常に効率的な冷却システムがなければ、プロセッサーは数秒以内に有害な温度に達してしまいます。 従来、この冷却はコンピューティング センターの中で最もエネルギー コストがかかるものの 1 つでした。したがって、NASA は、Athena には新しいプロセッサーだけでなく、プロセッサーを収容する新しい方法も必要であると判断しました。
このシステムは、エネルギー消費を最小限に抑えるために特別に設計された建物であるモジュラー スーパーコンピューティング施設内にあります。サンフランシスコ ベイエリアの比較的涼しい気候を利用し、高効率の冷却技術を採用しています。 従来のデータセンターと比較して、機器の冷却に使用される電力を最大 91% 削減し、水の消費量を最大 96% 削減できます。
両方の意味で、 比電力とコストの削減を実現する Athena は、新しいトレンドを表しています。 AMD EPYC プロセッサをベースにしたそのアーキテクチャは、以前の NASA システムに比べてパフォーマンスが大幅に向上しており、データセンターの設計により、エネルギーの多くが無駄な熱になるのを防ぎます。
新しいロケットや宇宙望遠鏡とは異なり、スーパーコンピューターが大きな見出しになることはめったにありません。しかし、将来のミッションの多くは、Athena のようなマシンに依存することになります。 宇宙船が月や火星に向けて飛び立つ前、実験用飛行機が初飛行する前、または新しい熱シールドが地球の大気圏を通過する前に、 このスーパーコンピューター内で何千回も「飛行」した可能性が非常に高いです。
